面试题之请描述一下Java类加载过程

一、简介

Java类加载过程是面试中常问的问题之一,今天我们将对类加载的各个过程进行简单的分析和总结,这样在面试的时候对这个问题就有信心回答好了。

二、类加载过程

Java类加载过程包含下面5个步骤:

【a】加载

  • 通过一个类的全限定名获取该类的二进制流;
  • 将该二进制流的静态存储结构转化为方法区运行时数据结构;
  • 在内存中生成该类的Class对象,作为该类的数据访问入口;

【b】链接

链接阶段又可以分为验证、准备和解析三个阶段。

  • 验证: 验证的目的是为了确保Class文件的字节流中的信息不会危害到虚拟机;
  1. 文件格式验证 :验证字节流是否符合Class文件的规范,如主次版本号是否在当前虚拟机范围内,常量池中的常量是否有不被支持的类型等等;
  2. 元数据验证 :对字节码描述的信息进行语义分析,如这个类是否有父类,是否继承了不被继承的类等等;
  3. 字节码验证 :通过验证数据流和控制流的分析,确定程序语义是否正确,主要针对方法体的验证。如:方法中的类型转换是否正确,跳转指令是否正确等等;
  4. 符号引用验证 :为了确保解析动作能正确执行;
  • 准备: 准备阶段是为类的静态变量分配内存并将其初始化为默认值,这些内存都将在方法区中进行分配。准备阶段不分配类中的实例变量的内存,实例变量将会在对象实例化时随着对象一起分配在Java堆中。      
 //在准备阶段value初始值为0,在初始化阶段才会变为123
 public static int value = 123  

 //注意下面是常量, 在准备阶段之后,number 的值将是 3,而不是 0
 public static final int number = 3;
  • 解析: 主要完成符号引用到直接引用的转换动作。解析动作并不一定在初始化动作完成之前,也有可能在初始化之后。

【c】初始化

  • 初始化是类加载的最后一步,真正开始执行类中定义的Java程序代码;

【d】使用

  • 当 JVM 完成初始化阶段之后,JVM 便开始从入口方法开始执行用户的程序代码;

【e】卸载

  • 当用户程序代码执行完毕后,JVM 便开始销毁创建的 Class 对象,最后负责运行的 JVM 也退出内存;

三、类加载器的双亲委派模型机制?

参考回答:当一个类收到了类加载的请求,首先自己并不会去加载这个类,而是将其委派到父类加载器,由父类去加载,如果此时父类无法加载,反馈给子类加载器,子类加载器再尝试去加载。

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